MaybeLocal<Value> StartExecution(Environment* env, StartExecutionCallback cb) {
// 已省略其他运行方式，我们只看 `node index.js` 这种情况，不影响我们理解模块系统
if (!first_argv.empty() && first_argv != "-") {
return StartExecution(env, "internal/main/run_main_module");
}
}Copier après la connexion
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Module.prototype.load = function(filename) {
debug('load %j for module %j', filename, this.id);
assert(!this.loaded);
this.filename = filename;
this.paths = Module._nodeModulePaths(path.dirname(filename));
const extension = findLongestRegisteredExtension(filename);
// allow .mjs to be overridden
if (StringPrototypeEndsWith(filename, '.mjs') && !Module._extensions['.mjs'])
throw new ERR_REQUIRE_ESM(filename, true);
Module._extensions[extension](this, filename);
this.loaded = true;
const esmLoader = asyncESM.esmLoader;
// Create module entry at load time to snapshot exports correctly
const exports = this.exports;
// Preemptively cache
if ((module?.module === undefined ||
module.module.getStatus() < kEvaluated) &&
!esmLoader.cjsCache.has(this))
esmLoader.cjsCache.set(this, exports);
};Copier après la connexion
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[LoadEnvironment](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/src/api/environment.cc ici #L403) : 🎜<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false">const wrapper = [
'(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { ',
'\n});',
];</pre><div class="contentsignin">Copier après la connexion</div></div><div class="contentsignin">Copier après la connexion</div></div>🎜Ensuite, exécutez <code>[StartExecution](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/src/node.cc#L455) : 🎜MaybeLocal<Value> StartExecution(Environment* env, StartExecutionCallback cb) {
// 已省略其他运行方式，我们只看 `node index.js` 这种情况，不影响我们理解模块系统
if (!first_argv.empty() && first_argv != "-") {
return StartExecution(env, "internal/main/run_main_module");
}
}Copier après la connexion
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在 StartExecution(env, "internal/main/run_main_module")这个调用中，我们会包装一个 function，并传入刚刚从 loaders 中导出的 require 函数，并运行 [lib/internal/main/run_main_module.js](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/lib/internal/main/run_main_module.js) 内的代码：
'use strict';
const {
prepareMainThreadExecution
} = require('internal/bootstrap/pre_execution');
prepareMainThreadExecution(true);
markBootstrapComplete();
// Note: this loads the module through the ESM loader if the module is
// determined to be an ES module. This hangs from the CJS module loader
// because we currently allow monkey-patching of the module loaders
// in the preloaded scripts through require('module').
// runMain here might be monkey-patched by users in --require.
// XXX: the monkey-patchability here should probably be deprecated.
require('internal/modules/cjs/loader').Module.runMain(process.argv[1]);Copier après la connexion
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所谓的包装 function 并传入 require，伪代码如下：
(function(require, /* 其他入参 */) {
// 这里是 internal/main/run_main_module.js 的文件内容
})();Copier après la connexion
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所以这里是通过内置模块的 require 函数加载了 [lib/internal/modules/cjs/loader.js](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/lib/internal/modules/cjs/loader.js#L172) 导出的 Module 对象上的 runMain 方法，不过我们在 loader.js 中并没有发现 runMain 函数，其实这个函数是在 [lib/internal/bootstrap/pre_execution.js](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/lib/internal/bootstrap/pre_execution.js#L428) 中被定义到 Module 对象上的：
function initializeCJSLoader() {
const CJSLoader = require('internal/modules/cjs/loader');
if (!noGlobalSearchPaths) {
CJSLoader.Module._initPaths();
}
// TODO(joyeecheung): deprecate this in favor of a proper hook?
CJSLoader.Module.runMain =
require('internal/modules/run_main').executeUserEntryPoint;
}Copier après la connexion
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在 [lib/internal/modules/run_main.js](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/lib/internal/modules/run_main.js#L74) 中找到 executeUserEntryPoint 方法：
function executeUserEntryPoint(main = process.argv[1]) {
const resolvedMain = resolveMainPath(main);
const useESMLoader = shouldUseESMLoader(resolvedMain);
if (useESMLoader) {
runMainESM(resolvedMain || main);
} else {
// Module._load is the monkey-patchable CJS module loader.
Module._load(main, null, true);
}
}Copier après la connexion
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参数 main 即为我们传入的入口文件 index.js。可以看到，index.js 作为一个 cjs 模块应该被 Module._load 加载，那么 _load干了些什么呢？这个函数是 cjs 模块加载过程中最重要的一个函数，值得仔细阅读：
// `_load` 函数检查请求文件的缓存
// 1. 如果模块已经存在，返回已缓存的 exports 对象
// 2. 如果模块是内置模块，通过调用 `NativeModule.prototype.compileForPublicLoader()`
// 获取内置模块的 exports 对象，compileForPublicLoader 函数是有白名单的，只能获取公开
// 内置模块的 exports。
// 3. 以上两者皆为否，创建新的 Module 对象并保存到缓存中，然后通过它加载文件并返回其 exports。
// request：请求的模块，比如 `fs`，`./another-module`，'@pipcook/core' 等
// parent：父模块，如在 `a.js` 中 `require('b.js')`，那么这里的 request 为 'b.js',
parent 为 `a.js` 对应的 Module 对象
// isMain: 除入口文件为 `true` 外，其他模块都为 `false`
Module._load = function(request, parent, isMain) {
let relResolveCacheIdentifier;
if (parent) {
debug('Module._load REQUEST %s parent: %s', request, parent.id);
// relativeResolveCache 是模块路径缓存，
// 用于加速父模块所在目录下的所有模块请求当前模块时
// 可以直接查询到实际路径，而不需要通过 _resolveFilename 查找文件
relResolveCacheIdentifier = `${parent.path}\x00${request}`;
const filename = relativeResolveCache[relResolveCacheIdentifier];
if (filename !== undefined) {
const cachedModule = Module._cache[filename];
if (cachedModule !== undefined) {
updateChildren(parent, cachedModule, true);
if (!cachedModule.loaded)
return getExportsForCircularRequire(cachedModule);
return cachedModule.exports;
}
delete relativeResolveCache[relResolveCacheIdentifier];
}
}
// 尝试查找模块文件路径，找不到模块抛出异常
const filename = Module._resolveFilename(request, parent, isMain);
// 如果是内置模块，从 `NativeModule` 加载
if (StringPrototypeStartsWith(filename, 'node:')) {
// Slice 'node:' prefix
const id = StringPrototypeSlice(filename, 5);
const module = loadNativeModule(id, request);
if (!module?.canBeRequiredByUsers) {
throw new ERR_UNKNOWN_BUILTIN_MODULE(filename);
}
return module.exports;
}
// 如果缓存中已存在，将当前模块 push 到父模块的 children 字段
const cachedModule = Module._cache[filename];
if (cachedModule !== undefined) {
updateChildren(parent, cachedModule, true);
// 处理循环引用
if (!cachedModule.loaded) {
const parseCachedModule = cjsParseCache.get(cachedModule);
if (!parseCachedModule || parseCachedModule.loaded)
return getExportsForCircularRequire(cachedModule);
parseCachedModule.loaded = true;
} else {
return cachedModule.exports;
}
}
// 尝试从内置模块加载
const mod = loadNativeModule(filename, request);
if (mod?.canBeRequiredByUsers) return mod.exports;
// Don't call updateChildren(), Module constructor already does.
const module = cachedModule || new Module(filename, parent);
if (isMain) {
process.mainModule = module;
module.id = '.';
}
// 将 module 对象加入缓存
Module._cache[filename] = module;
if (parent !== undefined) {
relativeResolveCache[relResolveCacheIdentifier] = filename;
}
// 尝试加载模块，如果加载失败则删除缓存中的 module 对象，
// 同时删除父模块的 children 内的 module 对象。
let threw = true;
try {
module.load(filename);
threw = false;
} finally {
if (threw) {
delete Module._cache[filename];
if (parent !== undefined) {
delete relativeResolveCache[relResolveCacheIdentifier];
const children = parent?.children;
if (ArrayIsArray(children)) {
const index = ArrayPrototypeIndexOf(children, module);
if (index !== -1) {
ArrayPrototypeSplice(children, index, 1);
}
}
}
} else if (module.exports &&
!isProxy(module.exports) &&
ObjectGetPrototypeOf(module.exports) ===
CircularRequirePrototypeWarningProxy) {
ObjectSetPrototypeOf(module.exports, ObjectPrototype);
}
}
// 返回 exports 对象
return module.exports;
};Copier après la connexion
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module 对象上的 [load](https://github.com/nodejs/node/blob/881174e016d6c27b20c70111e6eae2296b6c6293/lib/internal/modules/cjs/loader.js#L963) 函数用于执行一个模块的加载：
Module.prototype.load = function(filename) {
debug('load %j for module %j', filename, this.id);
assert(!this.loaded);
this.filename = filename;
this.paths = Module._nodeModulePaths(path.dirname(filename));
const extension = findLongestRegisteredExtension(filename);
// allow .mjs to be overridden
if (StringPrototypeEndsWith(filename, '.mjs') && !Module._extensions['.mjs'])
throw new ERR_REQUIRE_ESM(filename, true);
Module._extensions[extension](this, filename);
this.loaded = true;
const esmLoader = asyncESM.esmLoader;
// Create module entry at load time to snapshot exports correctly
const exports = this.exports;
// Preemptively cache
if ((module?.module === undefined ||
module.module.getStatus() < kEvaluated) &&
!esmLoader.cjsCache.has(this))
esmLoader.cjsCache.set(this, exports);
};Copier après la connexion
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实际的加载动作是在 Module._extensions[extension](this, filename); 中进行的，根据扩展名的不同，会有不同的加载策略：
-
.js：调用
fs.readFileSync 读取文件内容，将文件内容包在 wrapper 中，需要注意的是，这里的 require 是 Module.prototype.require 而非内置模块的 require 方法。
const wrapper = [
'(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { ',
'\n});',
];Copier après la connexion
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-
.json：调用
fs.readFileSync 读取文件内容，并转换为对象。
-
.node：调用
dlopen 打开 node 扩展。
而 Module.prototype.require 函数也是调用了静态方法 Module._load实现模块加载的：
Module.prototype.require = function(id) {
validateString(id, 'id');
if (id === '') {
throw new ERR_INVALID_ARG_VALUE('id', id,
'must be a non-empty string');
}
requireDepth++;
try {
return Module._load(id, this, /* isMain */ false);
} finally {
requireDepth--;
}
};Copier après la connexion
总结
看到这里，cjs 模块的加载过程已经基本清晰了：
初始化 node，加载 NativeModule，用于加载所有的内置的 js 和 c++ 模块
运行内置模块 run_main
在 run_main 中引入用户模块系统 module
通过 module 的 _load 方法加载入口文件，在加载时通过传入 module.require 和 module.exports 等让入口文件可以正常 require 其他依赖模块并递归让整个依赖树被完整加载。
在清楚了 cjs 模块加载的完整流程之后，我们还可以顺着这条链路阅读其他代码，比如 global 变量的初始化，esModule 的管理方式等，更深入地理解 node 内的各种实现。
更多node相关知识，请访问：nodejs 教程！
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